November 18, 2022

Sebastian Haebler

Ich verantworte die weltweite Kontraktlogistik bei der Leschaco-Gruppe. Das sind aktuell ca. 80.000 m² welche auch zu einem erheblichen Anteil mit Chemikalien und Gefahrgütern gefüllt sind. Nach mehr als einem Jahrzehnt in Asien arbeite ich heute in unserer Zentrale in Bremen.

Die Branche ist geladen: Aktuelle Herausforderungen in der Batterie-Logistik

Die Elektrifizierung des Individualverkehrs hat erhebliche Auswirkungen auf die Logistik-Branche: Während sich die Automobil-Logistik zum Beispiel damit abfinden muss, dass sich die Anzahl der Bauteile in E-Fahrzeugen verringert, entsteht im Gefahrgut-Bereich mit der Batterie-Logistik ein neues anspruchsvolles Wachstumsfeld.

Wir sind mit enormen klimabedingten Herausforderungen konfrontiert. Daher einigte sich die internationale Staatengemeinschaft im Jahr 2015 auf ein bahnbrechendes globales Klimaabkommen. Zum ersten Mal verpflichteten sich alle 195 Unterzeichnerstaaten zum Kampf gegen die Erderwärmung. Ihr Ziel ist, die Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C, möglichst jedoch auf 1,5 °C, gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Entwicklungsländer und Schwellenländer werden dabei finanziell und technisch unterstützt. Folglich müssen Regierungen und Volkswirtschaften Hand in Hand arbeiten, wobei geeignete Rechtsvorschriften die richtigen Anreize für Investitionen in umweltfreundlichere Industrien schaffen müssen. Lange Zeit verlief dieser Prozess aus Gründen der Selbstgefälligkeit, der Verweigerung und der Abhängigkeit vom Status quo leider nur sehr langsam.

Infolgedessen entwickelt sich insbesondere die Elektromobilität – mit dem Ziel einer emissionsfreien Mobilität für eine nachhaltige Zukunft – auf sehr unterschiedliche Weise. Die Europäische Union möchte bei dieser Trendwende eine Vorreiterrolle einnehmen und das Ende des Verbrennungsmotors einläuten, indem sie die Kohlenstoffemissionen von Neuwagen bis 2035 eliminiert. In China, dessen Bilder von smogverpesteten Stadtautobahnen in unser Gedächtnis eingebrannt sind, gehörten elektrisch betriebene Zweiräder schon lange vor dem E-Bike-Boom in westlichen Ländern zum gewohnten Straßenbild. Der Entwicklungsstand und die Potenziale Chinas sollten daher nicht leichtfertig unterschätzt werden.

Schwache Ladeinfrastruktur bei explodierender Batterieproduktion

Derzeit erleben wir eine E-Offensive der Hersteller, insbesondere der Autohersteller. Aber in vielen Ländern hinkt die Ladeinfrastruktur dieser rasanten Entwicklung hinterher.
Batterien, insbesondere moderne Lithium-Ionen- und Natrium-Ionen-Batterien, spielen als elektrische Energiespeicher eine zentrale Rolle. Allein die weltweite Produktionsmenge von Lithium-Ionen-Batterien wird sich bis 2030 auf rund 9 TWh verneunfachen. Mehr als die Hälfte dieser Produktion wird aus China kommen. Derzeit gibt es in Deutschland Batterieprojekte in der Größenordnung von ca. 480 GWh, und das ist noch mehr als drei Mal so viel wie in Großbritannien, dem nächsten Staat in der europäischen Rangfolge, mit ca. 145 GWh.

Die Automobil-Logistik verändert sich

Mit der steigenden Produktion wachsen auch die Logistikunternehmen. Das sehen wir in Deutschland am Beispiel Tesla. Im Vorfeld der geplanten Inbetriebnahme der Tesla Gigafactory im brandenburgischen Grünheide wurden die Logistikkapazitäten in der Region stark ausgebaut. Tesla selbst sicherte sich mehrere Hektar in den angrenzenden Gebieten. Bereits dort ansässige Logistikunternehmen wollten an dieser Entwicklung mit mehreren zusätzlichen 10.000 Quadratmetern Logistikfläche für Tesla-bezogene Dienstleistungen partizipieren. So vielversprechend die logistischen Aussichten in diesem Bereich auch sein mögen, so sind die Herausforderungen doch nicht zu unterschätzen. Einerseits verändert sich die Automobillogistik mit den Elektrofahrzeugen rasant, und die Spezialisierung kann dazu führen, dass Logistikunternehmen durch Marktveränderungen, makroökonomische oder gesellschaftliche Veränderungen gefährdet sind. Diejenigen Logistikdienstleister, die sich auf die Automobillogistik spezialisiert haben, werden beispielsweise ihre Betriebsmodelle rasch umstellen müssen: Die Fließbandlieferung von Just-in-time-Komponenten hat ausgedient, da batterieelektrische Modelle wesentlich weniger Teile benötigen. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor haben mehr als 2.000 bewegliche Teile im Antriebsstrang, während es bei batterieelektrischen Fahrzeugen nur etwa 20 sind, was sich zwangsläufig auf die erforderlichen Logistikressourcen auswirkt.

Brandschutz ist die zentrale Herausforderung für die Batterie-Logistik

Ein weiteres Problem bei der Elektrifizierung sind die verschiedenen Sicherheitsrisiken. Brandschutzanforderungen verlangen nach Lösungen aller Beteiligten; also Behörden, Hersteller, Logistikunternehmen und Versicherungen. Die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien hat sich in den letzten Jahren verdreifacht. Die Handhabung ist anspruchsvoller geworden, da Batterien empfindlich auf Stöße, Druck und Temperatur reagieren können. Batteriebrände, auch durch Selbstentzündung, können große Schäden anrichten. Die Reaktionen bei einem Batterie-Brand beschreibt der Bundesverband Technischer Brandschutz (BVFA): Demnach können durch Hitze, Überladung oder mechanische Beschädigung hohe Temperaturen von mehr als 800 Grad Celsius an der Oberfläche der Batteriezellen entstehen. So kann sich die Zelle öffnen und ihren Inhalt unter Überdruck nach außen schleudern. Der gesundheitsschädliche, weiß-graue Rauch, der dabei austritt, enthält Batterieinhaltsstoffe und Zersetzungsprodukte. Brennende Lithium-Ionen-Batterien können am besten mit viel Wasser und durch den Entzug von Sauerstoff gelöscht werden. Auch wenn die Sauerstoffreduktion einen Zeitvorteil bietet und die Entzündung benachbarter Brandlasten verhindert, ist Wasser für die Experten derzeit das Löschmittel der Wahl. Es kühlt herunter und verhindert so eine thermische Kettenreaktion weiterer Batterien und damit die Ausbreitung des Brandes. Alternativ werden weitere Löschmittel wie Löschdecken getestet.

Die Digitalisierung der Batterie-Logistik dient dem Brandschutz

Auch die Entsorgung des stark verunreinigten Löschwassers nach einem Batteriebrand, die Verunreinigung der Logistikimmobilie und die entsprechende Ausfallzeit verlangen nach sicheren Lösungswegen in der Batterie-Logistik. Die Zusammenarbeit mit Behörden und der örtlichen Feuerwehr sowie eine gezielte Schulung des Personals im Brandschutz, sind für den Logistikdienstleister unerlässlich. Oberstes Ziel ist es natürlich, einen Brand zu verhindern. Hierfür spielt die Digitalisierung der Batterie-Logistik eine wichtige Rolle. So kann beispielsweise eine automatisierte Überwachung der Logistikimmobilie mit Hilfe von Rauch- und Temperatursensoren sowie modernen Kamerasystemen Überhitzung und Rauchentwicklung frühzeitig erkennen, Alarm schlagen und damit die Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen auslösen.

Logistik braucht Know-how rund um die Batterie

Derzeit mangelt es noch an Logistikdienstleistern, die für den sachgerechten Umgang mit Batterien entsprechend zertifiziert und personell ausgestattet sind. Zudem fehlt es noch flächendeckend an geeigneten Logistikimmobilien, die sicherheitstechnisch auf dem benötigten Niveau sind. Die steigende Nachfrage dürfte die Branche beflügeln, jedoch erschweren fehlende öffentlich-rechtliche Vorschriften für die sachgerechte Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien mögliche Fortschritte noch sehr. Logistikdienstleister reduzieren das Lagervolumen daher so weit wie möglich und trennen den Lagerbereich brandschutztechnisch ab. Viele Logistikunternehmen zögern noch, in gut ausgestattete größere Anlagen zur Batterie-Logistik zu investieren und warten lieber ab was spätere Vorschriften vorgeben bevor sie möglicherweise benachteiligt sind. Es ist nicht immer notwendig oder empfehlenswert, eine neue Anlage zu bauen, um notwendige oder weiterführende Brandschutzmaßnahmen zu erfüllen. Gegebenenfalls können auch bestehende Objekte gemäß den Richtlinien von Feuerwehr und Versicherung nachgerüstet werden.

Die Aufbereitung alter Batterien

Nach einem Lebenszyklus von fünf bis acht Jahren kommen die Batterien als Rückläufer auf den Recycling-Markt. Wertvolle Sekundärrohstoffe wie Lithium, Kupfer, Blei, Schwefelsäure, Stahl, Ferromangan, Nickel, Zink, Cadmium sowie Quecksilber können im Rahmen eines Recyclingprozesses für die Batterie- und Akkuproduktion wiederverwendet werden. Das bisher gängigste Verfahren ist die thermische Verschmelzung. Bei diesem Verfahren wird die Batterie zunächst verbrannt und anschließend zermahlen. Unterschiedliche Standards und Größen der Hersteller erschweren das Recycling, da die verwendeten Öfen manchmal an die Grenzen des physikalisch Machbaren stoßen. Daher wird die Nachfrage nach unterstützenden, vorgelagerten logistischen Mehrwertdiensten, wie z. B. Modularisierung, exponentiell steigen.

Mehr Sicherheit in der Batterie-Logistik durch passende Container

Derzeit gibt es kaum logistische Lösungen für Altbatterien. Sie sind nach dem Basler Übereinkommen Abfall und bedürfen komplexer Genehmigungsverfahren. Sicherere Transportbehälter, die mittels eingebauter Sensoren den Zustand der Batterien im Inneren überwachen können, sind ein guter Lösungsansatz. Ein solcher Transportbehälter kostet derzeit noch bis zu mehreren zehntausend Euro, weshalb ein gutes Behältermanagement entlang der umgekehrten Lieferkette erforderlich ist, um das gebundene Kapital zu minimieren. Solche Container könnten ein wichtiger Schritt in der Batterie-Logistik zu sicheren und standardisierten Transportketten für Altbatterien sein.

Momentan sehen sich entschlossene Logistiker wie Leschaco mit zeit- und ressourcenintensiven Lösungskonzepten „auf der grünen Wiese“ konfrontiert. Die vom EU-Parlament verabschiedete neue Batterieverordnung dürfte jedoch einen grundlegenden Wandel im Recyclingmarkt bewirken. Anfang März wurden ehrgeizige Sammelziele und strenge Recyclinganforderungen beschlossen. So sollen die Mindestquoten für die Sammlung von Geräte-Altbatterien bis Ende 2025 auf 70 Prozent und bis 2030 auf 80 Prozent steigen. Auch für Lithiumprodukte sind die Ziele für das Recycling von Altbatterien ambitioniert. So soll die materialspezifische Mindestrecyclingquote ab 2026 bei 70 Prozent und ab 2030 sogar bei mindestens 90 Prozent des in Batterien und Akkumulatoren enthaltenen Lithiums liegen. Auch für den Bereich Nickel-Cadmium sollen strengere Richtlinien gelten, wie zum Beispiel eine Mindestrecyclingquote von 85 Prozent ab 2025.

Die Batterie-Logistik ist bisher eine Nische, insbesondere für Altbatterien. Sie wird sich aber aufgrund der klimatischen und daraus resultierenden politischen Rahmenbedingungen schnell entwickeln. Es bleibt abzuwarten, inwieweit dieser Trend durch die parallele Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie gedämpft wird. Feldversuche mit dieser alternativen Antriebsart laufen im Lkw-Bereich bereits an. Auch sie ist ein weiterer Indikator für das Aussterben des Verbrennungsmotors. Logistikunternehmen, die sich dieser Entwicklung bewusst sind und sich frühzeitig darauf einstellen, werden im Wettbewerb deutliche Vorteile haben.